發(fā)一條朋友圈需要多少電？
手機的電量幾乎可以忽略不計。實際上，從你拇指點擊發(fā)送的瞬間起，那些花哨的圖文就以樸素的二進制編碼，迅速傳輸?shù)搅四硞€數(shù)據中心閃著藍光的巨型機架里。層層堆疊的服務器和網絡設備24小時不停全年無歇，你發(fā)朋友圈的電量，基本都用在了這里。
2018年，全國的數(shù)據中心“吃”掉了1608.89億千瓦時的電量，占當年全社會用電量的2.35%，比整個上海市的用電量還要多。截至2019年，數(shù)據中心用電量連續(xù)8年以超過12%的速度增長。
據國網能源研究院有限公司預測，今年我國數(shù)據中心整體用電量將突破2000億千瓦時，占全社會用電量的比重升至2.7%；到2030年用電量將突破4000億千瓦時，占全社會用電量的比重將升至3.7%。
“數(shù)字新基建”的東風來了。從數(shù)據中心用電量看數(shù)字產業(yè)發(fā)展，三件事顯而易見：用能方式在調整、經濟結構在優(yōu)化、新的動能在聚集。
電量用在了哪里？
很簡單，數(shù)據中心里的大量主機與服務器、供配電系統(tǒng)高強度不間歇運轉，產生了大量新增用電需求。但另一個重要卻很有隱蔽性的原因是制冷。
就像電腦用久了會發(fā)燙，數(shù)據中心千億級別的芯片一起“開工”，大量廢熱同時排放，其發(fā)燙程度遠高于普通電腦。為了保證每臺服務器都在適宜的溫度、濕度下工作，數(shù)據中心必須配置冷水機組、冷卻塔等大型制冷系統(tǒng)，以快速吸入熱空氣、排出冷空氣，保障服務器正常運轉。
統(tǒng)計數(shù)據分析，制冷帶來的用電量占數(shù)據中心整體用電量的40%左右，而電費又是數(shù)據中心運營成本的大頭。因此，互聯(lián)網巨頭們絞盡腦汁，不斷尋找更適合數(shù)據中心生存的天然“冰箱”。例如，微軟將數(shù)據中心“埋”在了加利福尼亞海岸約9米深的海底和蘇格蘭奧克尼群島水下，臉書（facebook）的數(shù)據中心建在了北極圈以南100千米處的瑞典呂勒奧鎮(zhèn)。
當然，對大多數(shù)企業(yè)來講，這些特殊案例并不具備復制性和推廣性。把目光轉回來，實際上，我國大部分數(shù)據中心都選擇在氣候更涼爽、能源資源更豐富的西部地區(qū)“扎堆”出現(xiàn)。
中國移動、中國聯(lián)通、中國電信及亞馬遜、奇虎360，均在寧夏中衛(wèi)設立了數(shù)據中心。新疆克拉瑪依、昌吉和阿克蘇地區(qū)，聚集了大批云計算和大數(shù)據中心。甘肅移動第二大數(shù)據中心項目于去年夏天開建。繼2017年中國南方數(shù)據中心在貴州建立后，去年3月，蘋果（烏蘭察布）數(shù)據中心項目開工。此外，華為、阿里、騰訊和谷歌、英特爾、微軟都紛紛選擇讓數(shù)據中心落戶貴州、內蒙古。
河北張家口正在建設“中國數(shù)壩”。在2019年中國國際數(shù)字經濟博覽會的中國數(shù)壩·張家口專場對接會中，張家口共有12個數(shù)字產業(yè)合作項目簽約，總金額達587.5億元。今年，張家口將形成投資過千億元、服務器規(guī)模達150萬臺的大數(shù)據產業(yè)集群。
一份來自華北電力大學的報告顯示， 2023年我國數(shù)據中心總用電量將達到2667.92億千瓦時，2019年至2023年5年的年均增長率將達10.64%。這一數(shù)字，高于多數(shù)傳統(tǒng)行業(yè)用電增速并領跑新動能行業(yè)用電增速。這毫無疑問是電力需求新的增長點。
“放大鏡”里看變化
透過數(shù)據中心用電量這個放大鏡，可以清晰地看到數(shù)字經濟的全面提速和經濟結構的轉型升級。
據國家能源局發(fā)布的數(shù)據，7月份我國全社會用電量6824億千瓦時，同比增長2.3%。其中，第三產業(yè)用電量1164億千瓦時，同比增長5.3%。
上半年，依托大數(shù)據、云計算、物聯(lián)網等新技術的服務業(yè)發(fā)展勢頭強勁，信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)用電量增長了27.7%，其中互聯(lián)網數(shù)據服務業(yè)用電量同比激增71.6%。
技術密集型的新興產業(yè)用電量曲線持續(xù)上揚，是早就出現(xiàn)的趨勢，也仍是正在發(fā)生的現(xiàn)實。整體來看，拉動全社會用電量增長的主動力不再是傳統(tǒng)的高耗能產業(yè)，經濟結構正在發(fā)生變化，新舊動能加速轉換。
分地區(qū)看，7月份，東、中、西部和東北地區(qū)全社會用電量增速分別為2%、-4.1%、7.8%和2.4%，西部地區(qū)一騎絕塵，遙遙領先。上半年，西部12省份用電量合計同比增長2.9%，高出全國平均水平4.2個百分點。
新疆的數(shù)據很能說明問題。上半年，新疆電網售電量639億千瓦時，同比增長7.26%。從用電量統(tǒng)計口徑數(shù)據看，新疆全行業(yè)用電量達578億千瓦時，同比增長5.5%。對比產業(yè)用電數(shù)據，占全行業(yè)用電65.1%的第二產業(yè)，用電量同比下降了7.8%；反觀占全行業(yè)用電量僅33%的第三產業(yè)，用電量同比增長43%。值得注意的是，大數(shù)據和“云”相關科技企業(yè)上半年用電量達65億千瓦時，同比增長了200%。1～7月份，信息傳輸、軟件和信息技術服務業(yè)貢獻了172.33%的增長率，成為支撐新疆電量迅猛增長的“大功臣”。
“近年來，我國分地區(qū)用電量增速總體上呈現(xiàn)‘西高東低’的特點，這與數(shù)據中心密集布局西部地區(qū)有著重要關系。目前看來這一態(tài)勢還將繼續(xù)?！眹W能源院有關專家表示，尤其是在今年的疫情防控中，大數(shù)據技術被廣泛用于追蹤感染者人群接觸史、鎖定感染源及密切接觸人群。與此同時，在線醫(yī)療、遠程教育、云會議、云辦公盛行，疫情直接倒逼數(shù)字技術應用和數(shù)字經濟加速發(fā)展，也讓更多人看到了大數(shù)據的價值和潛能。
反過來，以數(shù)據中心為代表的新興產業(yè)蓬勃發(fā)展，也在國際環(huán)境不確定因素增加的當下，為暢通我國經濟內循環(huán)、推動實現(xiàn)高質量發(fā)展注入了強勁動能。騰訊公司副總裁、騰訊云總裁邱躍鵬公開表示，“新基建”讓實體經濟在應對疫情影響時更有韌性，將成為后疫情時代經濟社會發(fā)展的重要推動力。
要“吃”得更健康
2019年2月，工信部、國家機關事務管理局、國家能源局發(fā)布《關于加強綠色數(shù)據中心建設的指導意見》，提出了到2022年數(shù)據中心清潔能源應用比例大幅提升的要求。
“數(shù)據中心長年累月不間斷運行，它的負荷曲線不存在明顯的峰谷波動，更接近于一條直線。”國家電網公司電力調度控制中心專業(yè)人士說。
如何理解這條“直線”？國網能源院經濟與能源供需研究所專家唐偉告訴記者，這是一系列虛擬技術的綜合結果，比如負載平衡技術?！皵?shù)據中心非常聰明，一些非實時的任務可以自行延遲處理。同一云服務商下分布各地的數(shù)據中心之間，還能友好地互相分擔工作，保證了負載的基本平衡。”唐偉說，“數(shù)據中心工作負載在時空上的靈活性，反映在用電方面就是負荷相對平穩(wěn)可控，也就是大家看得到的那條平穩(wěn)直線?！?
數(shù)據中心用電的平穩(wěn)、可控性讓它們能很好地配合清潔能源資源分布的地域特征，更好地消納清潔電能。華北電力大學經濟與管理學院教授張素芳說：“清潔能源多分布在西部地區(qū)，數(shù)字產業(yè)多布局在東中部負荷中心。東中部的數(shù)據處理任務轉移到西部進行，既平衡了負荷，增加了當?shù)厍鍧嵞茉聪{，實際上也省下了電力外送通道空間?！彼c華北電力大學電氣與電子工程學院教授王鵬共同撰文闡釋：“如果對東部一個3萬千瓦數(shù)據中心的電力負荷進行時空調控，將其三分之一的批處理負載轉移至西部數(shù)據中心處理，就可在西部地區(qū)可再生能源富余時段為其騰出1萬千瓦的‘西電東送’通道容量。”
當前，寧夏、內蒙古等地開展了可再生能源市場化交易，在促進本地消納的同時降低客戶用電成本。河北、貴州等地已有部分數(shù)據中心實現(xiàn)或計劃實現(xiàn)100%使用清潔能源供電。
5月，青海海南州大數(shù)據產業(yè)園一期投運。產業(yè)園選址于此，看中的正是這里豐富的清潔能源資源。100多千米外的西寧南川工業(yè)園區(qū)，青海三江源國家大數(shù)據中心在7月青海連續(xù)31天全部以清潔能源供電期間，共“吃”掉了約60萬千瓦時的清潔電。
今年，政府工作報告首提“兩新一重”，數(shù)據中心被中共中央政治局會議、中央經濟工作會議多次“點名”，數(shù)字產業(yè)走上了更加重要的位置。各種政策加持下，互聯(lián)網“大廠”迫不及待站上“數(shù)字新基建”風口：阿里3年投入2000億元、騰訊5年投入5000億元大規(guī)模建設數(shù)據中心，百度將云服務器規(guī)模擴容至500萬臺，總投入超過3000億元……僅百度、阿里巴巴、騰訊三家就砸出了萬億規(guī)模的市場——數(shù)字經濟增長和大數(shù)據產業(yè)蓬勃發(fā)展，是當下各種不確定性中最大的“確定”。
“瓦特”與“比特”碰撞，共贏局面打開：“大廠”積極入局，追逐市場兵家必爭之地；電網開拓藍海，為數(shù)字化轉型開辟更多想象空間。從更大范圍看，我國經濟結構持續(xù)優(yōu)化升級，數(shù)字經濟為各行各業(yè)注入智慧與動能，意在塑造高質量發(fā)展、科技感十足的未來。
（李易峰、王宏霞、李可克對本文亦有貢獻）
